決勝尖山練尖兵!
位于甘、蒙、寧三省交匯處的甘肅省白銀市平川區(qū)境內(nèi),海拔2250米的尖山巍峨矗立。尖山屬于祁連山脈,祁連構(gòu)造帶是尖山最古老的構(gòu)造體系。發(fā)生在1920年的海原大地震,是20世紀(jì)發(fā)生在中國最大的地震,地震釋放的能量相當(dāng)于11.2個唐山大地震,對尖山的地質(zhì)構(gòu)造也產(chǎn)生了重要影響。
尖山隧道出口
2017年6月19日,中蘭客專(甘肅段)開工儀式在中鐵十四局承建的尖山隧道舉行,正式拉開了項目建設(shè)的序幕。中蘭客專連接寧夏中衛(wèi)市和甘肅省蘭州市,全長219.671公里,設(shè)計時速250公里,是國家“八縱八橫”高速鐵路網(wǎng)的組成部分,是“一帶一路”建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施。
做為先期標(biāo)開工的中蘭客專尖山隧道全長6002米,最大埋深519米,是甘肅段最長、埋深最大、唯一富水、存在高地應(yīng)力的隧道,穿越7條破碎帶,地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、施工難度大、安全風(fēng)險高,四、五級圍巖達(dá)到90%以上。開工伊始,尖山隧道便成為全線重點控制性工程,備受關(guān)注。
隧道立架
提起尖山隧道,項目負(fù)責(zé)人劉建勛開口便談道,“每天都提心吊膽,睡不好覺?!?/p>
之所以讓他睡不好覺,是安全、工期的壓力,每一米掘進(jìn)都面臨著坍塌、掉塊的風(fēng)險,隧道圍巖隨時在變化。
2017年9月,隧道進(jìn)口剛進(jìn)洞,距洞口約25米處有一條9米寬的興電灌渠攔住了隧道的正常施工,興電灌渠位置隧道埋深僅2.9米。興電灌渠是甘肅省大型高揚程引黃灌區(qū)之一,解決了灌區(qū)18萬人、10萬多頭大牲畜、20萬頭豬羊的飲水問題,灌溉面積32萬畝。
建設(shè)者緊緊抓住9月底到10月底進(jìn)行檢修的窗口期?!爱?dāng)時的施工工期非常緊張,埋深太淺,安全風(fēng)險極大,我們要在灌渠通水前,完成隧道掘進(jìn)穿越灌渠?!彼淼肋M(jìn)口工區(qū)技術(shù)負(fù)責(zé)人李佳回憶。
將灌渠破除后,進(jìn)行了三七灰土換填,鋪設(shè)兩布一膜防止?jié)B水,為防止渠身開裂,采用鋼筋混凝土進(jìn)行水渠恢復(fù)。
建設(shè)者成立應(yīng)急小組,24小時值班,加強(qiáng)沉降觀測頻率。即便面臨緊張的工期壓力,隧道掘進(jìn)時,也嚴(yán)格控制進(jìn)尺,以每50公分一榀的速度掘進(jìn),保證1天2個循環(huán)的掘進(jìn)速度,最終在灌渠通水前順利穿越灌渠。
尖山隧道以千枚巖為主,薄薄的巖片之間,夾雜著細(xì)微的晶體顆粒,穩(wěn)定性極差,特別是千枚巖遇水軟化,為隧道掘進(jìn)造成了重大困擾。如果采用鉆爆法施工,容易出現(xiàn)掉塊等風(fēng)險。于是,他們優(yōu)化設(shè)計方案,采用懸臂式掘進(jìn)機(jī)施工。
“改用懸臂式掘進(jìn)機(jī),掌子面無人作業(yè),能夠保證安全,而且容易控制超挖。”項目技術(shù)負(fù)責(zé)人朱耀璋說,可以一邊開挖,一邊出渣,減少工序耗時。
隧道超前小導(dǎo)管施工
項目部工程部部長李榮賀介紹,尖山隧道斜井向進(jìn)口方向掘進(jìn)的1公里,集合了富水、千枚巖、斷裂帶、高地應(yīng)力多種困難,斷裂帶達(dá)到130米,對于尖山隧道施工極具代表性。
尖山隧道的裂隙水,在此處匯集,形成了一個個線狀水簾,一天的出水量達(dá)到6000方,施工人員只能穿著雨衣在此處施工。一名作業(yè)工人回憶,即便穿著雨衣,一道工序施工完成,滴水和汗水濕透了衣服,雨靴里灌滿了水。經(jīng)過嘗試,封堵的方法無法解決出水問題,建設(shè)者便以排水為主,將水引流。
按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測”的十八字方針,隧道艱難地向前方掘進(jìn),日進(jìn)尺也由原來的3米,降低到1米。支護(hù)方式也按照最強(qiáng)支護(hù)類型V級圍巖進(jìn)行支護(hù),隧道內(nèi)部高地應(yīng)力影響,最大初支變形達(dá)到60公分。
“百日大干”助推隧道施工生產(chǎn)
測量站站長洪小兵說,隧道支護(hù)完成應(yīng)為平順,但這一段因為隧道上方內(nèi)部壓力,隧道開挖之后會收斂、沉降,隧道左上方50米范圍內(nèi)多處“鼓包”,需要對隧道初支進(jìn)行24小時監(jiān)測。
2021年5月16日,正值隧道向貫通沖鋒的時刻,最擔(dān)心的事情還是發(fā)生了。
在距離出口1.5公里處,同樣出現(xiàn)了初支“鼓包”現(xiàn)象,在進(jìn)行換拱施工時,出現(xiàn)掉塊,施工人員迅速撤離,撤離結(jié)束后的一瞬間,近3000方破碎的巖石坍塌下來,形成一個40米長、12米寬、9米高的椎體,將隧道封堵,細(xì)細(xì)算來,這些塌方體能夠?qū)⒁粋€標(biāo)準(zhǔn)的游泳池填滿。
“幸好當(dāng)時人員可以通過斜井撤離,否則將是隧道關(guān)門事件,多人將被困在隧道內(nèi)?!背隹诠^(qū)工區(qū)長常春海對于這次塌方心有余悸,僅處理這次坍塌用時近3個月。他說,尖山隧道最難的地方是一直在變,一循環(huán)、一方案,累計發(fā)生坍塌110余次。
隧道面臨的危險,沒有打垮建設(shè)者的意志。2021年4月份,他們舉行了保貫通誓師大會,在進(jìn)口和出口成立兩支突擊隊,后方公司領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任隊長,項目班子成員擔(dān)任副隊長,吃住在洞口。隧道技術(shù)人員每天兩班倒,12小時不出隧道,就餐在隧道內(nèi)解決。
“隧道施工進(jìn)度主要在于工序提前銜接,每一分鐘都很珍貴,只能人等工序,不能工序等人?!奔夹g(shù)員楊馳經(jīng)過在尖山隧道的鍛煉,已經(jīng)掌握了隧道施工精髓,他由最初的抵觸隧道施工,轉(zhuǎn)變?yōu)樗淼谰蜻M(jìn)的成就感,如果因為他的原因造成了施工銜接不暢,他心里倍感內(nèi)疚。特別是2020年四五月份在隧道內(nèi)值班,每天睡6個小時,他整整瘦了17斤。
技術(shù)員沈巖記不清多少次在隧道內(nèi)用午餐,“隧道施工很忙,到了飯點也有事需要協(xié)調(diào)解決,就不回食堂吃飯了,讓工作人員送到洞里來,我只盼望著隧道早點貫通,早點回家看看?!?/p>
2021年7月份,從出口走進(jìn)隧道3.2公里處,洞內(nèi)施工人員正在進(jìn)行支護(hù)作業(yè),大家滿頭大汗,時不時拿出毛巾擦汗。“受高地?zé)嵊绊?,洞?nèi)作業(yè)面溫度接近40度,機(jī)械轟鳴,水汽蒸發(fā),就像蒸桑拿一樣,工作10分鐘就渾身濕透,現(xiàn)場配備應(yīng)急藥箱,配備氧氣袋,工人交替休息,防止發(fā)生中暑?!奔夹g(shù)員房電鵬說,冬天洞外大雪紛飛,洞內(nèi)溫暖如春。
2021年9月3日 尖山隧道實現(xiàn)貫通
爭分奪秒中,他們創(chuàng)造了單口月進(jìn)尺107米的掘進(jìn)速度。
2021年9月3日,經(jīng)過1500多個日夜的掘進(jìn),尖山隧道“零傷亡”順利貫通。中央電視臺《新聞聯(lián)播》《新聞30分》等欄目對隧道貫通進(jìn)行了報道,建設(shè)者心中欣喜,紛紛在朋友圈轉(zhuǎn)發(fā)祝賀。
但唯一沒有轉(zhuǎn)發(fā)的是測量站站長洪小兵,他又帶領(lǐng)著測量員們進(jìn)入了隧道,他說,“后續(xù)尖山隧道的無砟軌道道床板施工和軌道精調(diào),隧道貫通是一個新的起點,還有很多工作要做,我要等到中蘭客專通車后,才會告訴大家,我參建的工程通車了?!?/p>
編輯:索營華
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